拉曼光譜是一種關(guān)于分子散射的光譜,光子通過與分子相互作用產(chǎn)生的拉曼偏移來表示分子的結(jié)構(gòu)或者成分組成。每一種物質(zhì)都有獨(dú)一無二的拉曼光譜,在條件一定的情況下,它的強(qiáng)度與物質(zhì)的濃度成正比,由此可以通過對物質(zhì)的拉曼光譜測量以得到物質(zhì)的種類,濃度的判別。由于激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等快速發(fā)展,拉曼光譜技術(shù)得到飛速發(fā)展,其應(yīng)用范圍不再局限于理論研究,而在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域獲得了突破性的進(jìn)展,從生物醫(yī)學(xué)、考古、環(huán)保乃至安檢、貿(mào)易和司法等各個(gè)領(lǐng)域。拉曼光譜分析技術(shù)是一種非破壞性的、非接觸性的一項(xiàng)技術(shù),只需少量的樣品,而且不需要事先預(yù)處理,就可得到清晰明顯的光譜信號,因此利用拉曼光譜儀去檢測酒精、汽油等危險(xiǎn)品時(shí),既安全,又可以快速檢測出危險(xiǎn)品。因此,本文設(shè)計(jì)了一套基于STM32的近紅外拉曼光譜儀,可以快速安全檢測出危險(xiǎn)品。本文的主要工作內(nèi)容如下:（1）研究了拉曼光譜儀涉及的基本原理和相關(guān)技術(shù),包括拉曼散射原理、光電傳感器原理、藍(lán)牙通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理與定性分析的相關(guān)技術(shù)。（2）依據(jù)功能需求,將拉曼光譜儀分為三部分,分別為光譜數(shù)據(jù)采集模塊、光譜數(shù)據(jù)傳輸模塊和光譜數(shù)據(jù)處理模塊,對各個(gè)模塊做硬件軟件設(shè)計(jì)。硬件部分設(shè)計(jì)主... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
第二章 基本原理及相關(guān)技術(shù)
    2.1 拉曼光譜的基本原理
        2.1.1 拉曼散射和瑞利散射
        2.1.2 拉曼散射的解釋
    2.2 拉曼光譜儀的光源選擇
    2.3 光電傳感器
        2.3.1 光電傳感器原理
        2.3.2 CCD與 CMOS傳感器比較
    2.4 藍(lán)牙通信技術(shù)
    2.5 拉曼光譜儀數(shù)據(jù)處理與定性分析的相關(guān)技術(shù)
        2.5.1 拉曼光譜質(zhì)量評價(jià)方法
        2.5.2 拉曼光譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)
        2.5.3 拉曼光譜譜峰識別技術(shù)
        2.5.4 拉曼光譜判別分析技術(shù)
    2.6 開發(fā)環(huán)境(MDK-ARM)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 拉曼光譜儀設(shè)計(jì)方案
    3.1 拉曼光譜儀工作原理及基本結(jié)構(gòu)
    3.2 功能需求分析
    3.3 硬件總體方案設(shè)計(jì)
        3.3.1 處理器
        3.3.2 圖像傳感器
        3.3.3 藍(lán)牙模塊
        3.3.4 外部FLASH
    3.4 軟件總體方案設(shè)計(jì)
        3.4.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        3.4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    3.5 拉曼光譜儀整體框架設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 光譜儀硬件設(shè)計(jì)
    4.1 概述
    4.2 處理器電路設(shè)計(jì)
    4.3 CMOS驅(qū)動電路設(shè)計(jì)
    4.4 藍(lán)牙模塊電路設(shè)計(jì)
    4.5 外接FLASH電路設(shè)計(jì)
    4.6 調(diào)試接口電路設(shè)計(jì)
    4.7 本章小結(jié)
第五章 光譜儀下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 CMOS驅(qū)動程序
        5.1.1 CMOS時(shí)鐘產(chǎn)生程序
        5.1.2 AD采集數(shù)據(jù)程序
    5.2 數(shù)據(jù)傳輸程序
    5.3 外部FLASH讀寫程序
    5.4 本章小結(jié)
第六章 數(shù)據(jù)處理與定性分析的相關(guān)算法
    6.1 拉曼光譜質(zhì)量評價(jià)方法
    6.2 拉曼光譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)
        6.2.1 去尖峰
        6.2.2 去噪聲
        6.2.3 去基線
    6.3 拉曼光譜譜峰識別技術(shù)
    6.4 拉曼光譜判別分析技術(shù)
    6.5 本章小結(jié)
第七章 光譜儀標(biāo)定與測試
    7.1 波長定標(biāo)
    7.2 測試驗(yàn)證
        7.2.1 CMOS時(shí)序驗(yàn)證
        7.2.2 樣品檢測
    7.3 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 總結(jié)
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
    1 作者簡歷
    2 發(fā)明專利
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3670530